Endustriyel_Olcme_giris - Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ

TEKNİK BİLİMLER
MESLEK YÜKSEKOKULU
 1.1. MÜHENDİSLİK (TEKNOLOJİ) VE ÖLÇME
Endüstriyel Ölçme
ve Kontrol
1. GİRİŞ
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ
Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Ölçme veya kıyaslama işleminin milattan önce 1 yüzyılda civarında şimdiki
Suriye ve Lübnan civarında ve Akdeniz kıyılarında ticaret yapan Fenikelilere
kadar geriye doğru takip etmek mümkündür. Bu insanlar ticaret yapmaları
nedeniyle uygun kıyaslama ve değişim araçları geliştirmek zorunda idiler ve
bu işlemleri belirli büyüklüğü esas alarak yapmakta idiler. Yani kendilerine
göre mal değişim standartları oluşturmuşlardır.
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
Page 1
www.garipgenc.com
Page 2
Lord Kelvin’nin ölçmenin önemini vurgulayan ve kitaplara geçen
sözleri
Eğer konuştuğun hakkında
ölçüm yapabiliyor ve onu
rakamlar ile ifade edebiliyorsan
onun hakkında bir şeyler
biliyorsun, ancak onu rakamlar
ile ifade edemezsen senin bilgin
tatmin edici değildir.


En genel anlamıyla ölçme; herhangi bir şeyi (cisim,
büyüklük, bir birimi) daha önceden bilinen ve
standart kabul edilmiş diğer bir şeyle kıyaslamadır.
İnsanlar genel olarak 3 nedenden dolayı ölçmeye ihtiyaç duyarlar.
 İstenilen bir şeyi imal edebilmek için
 Başkaları tarafından yapılan şeyleri kontrol etmek için
 Bilimsel araştırmalar için
Ölçemediğin şeyi geliştiremezsin !!!
Lord Kelvin, İngiliz Bilim Adamı (1824 – 1907)
Lord Kelvin Westminster-Abbey-İngiltere’de Sir İsaac Newton’nun bulunduğu mezarlıkta gömülmüştür
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 3
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 4
1
Eski ölçüler insan organları büyüklükleri
esas alınarak belirlenmiştir.
a) Cetvel
b) Şerit Metre
c) Mikrometre
İngiliz Ölçü Sistemi
İngiliz ölçü sisteminde inch (parmak) foot (ayak) yarda ve mil gibi uzunluk
ölçüleri kullanılmaktadır. İngiliz ölçü birimi insan vücudunun organlarından
çıkarılmıştır. Bir parmak yetişkin bir insanın başparmağının genişliğidir. Bir foot
yetişkin bir insanın ayak uzunluğudur. Bu aynı zamanda 1 foot = 12 inch
demektir. 12. yüzyılda yardanın tanımı yapıldı. Bu tanımlama, Kral Henry I ’in
burun ucundan elinin ucuna kadar olan mesafe idi.
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 5
d) Kumpas
e) Sentil
Temel Ölçme Araçlarına Örnekler
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
f) Gönye
Page 6
 Metre tanımının zaman yolculuğu
Metrenin tanımı
Tarih
b) Rus çarı Alexander’ın 1880
yılındaki damgası.
Damganın ağırlığı 1 pud (=16.38
kg or 36 lb)
Elde edilen
hassasiyet
1791
Çeyrek Dünya meridyeni üzerine kurulmuş
metre
± 0.06 mm
1889
Uluslararası prototip metre
± 0.002 mm
1960
Quantum standardında ilk uzaklık
± 0.000 007 mm
1983
Işık hızı
± 0.000 000 7 mm
Bugün He-Ne lazer hassasiyetinde ışık hızı
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
a) Amerika’daki bir aracın hız göstergesi
Metrik ölçüler dünya standardı olup, birçok ülke tarafından kullanılmasına karşın,
İngiliz ölçü birimi olarak ta bilinen Inch sistemi ise Amerika Birleşik devletleri başta
olmak üzere İngiltere, Kanada gibi birçok ülkede hala güncel olarak kullanılmaktadır.
± 0.000 000 02 mm
Page 7
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 8
2
Temel Büyüklükler: uzunluk, kütle, zaman, elektrik akımı,
termodinamik ısı, madde miktarı, ışık yoğunluğudur. Temel
Büyüklük olarak en çok kullanılan birimle uzunluk (L), kütle
(M), zaman (T)’dır.


Kanada kilogramı ve koruması
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ

www.garipgenc.com
Page 9
Kütle: SI birim sisteminde kütle özel bir platin-iridyum
alaşımının kütlesi olarak tanımlanmıştır. Bu alaşımın
standart olarak kabul edilmesinin nedeni çok kararlı olması
ve çevresiyle reaksiyona girmemesidir. Silindir şeklindedir
ve 3.9 cm çapında ve 3.9 cm yüksekliğindedir. Kütle birimi
kg’dır. Bu uluslararası prototipin %90’ı platin ve %10’u ise
iridyumdur. Halen International Bureau of Weights and
Measures (BIPM), Fransa’da tutulmaktadır.
Kandela: (CANDALE)
Temel birimlerden biride kandeladır. Bir insanın yaşam veya
çalışma alanınına ne kadar ışık düştüğünün bir göstergesidir.
 Kandelanın güncel tanımı
 1979 yılında kandela watt cinsinden yeniden tanımlandı. Bu
yeni tanım sadece bir dalga uzunluğunun watt cinsinden
belirlenmesi şeklindedir. Kandela tanımı; belirlenmiş bir
yönde bir steradyan başına 1/683 watt lık ve 540 x 1012
hertz lik frekansa monocromatik radyasyon kaynağına denir.

Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 11
Uzunluk:1 metre (m) ışığın boşlukta 1/299 792 458 saniyede aldığı
yol olarak tanımlanmıştır. Bu ışığın boşlukta saniyede aldığı yolun
299 792 458 metre olduğunu göstermektedir.
Zaman: 1960 yılından önce zaman ortalama güneş gününden
tanımlanmasına karşın, daha sonra sezyum atomunun karakteristik
frekansından elde edilmiştir. Ortalama güneş günü 1/24 saat * 1/60
dakika *1/60 saniye dönüşü yıllara göre diğer bazı evrensel olaylara
bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle bu tanımlamadan
vazgeçilmiş ve atomik saat kullanımı başlamıştır. Atomik saatte 1
saniye sezyum 133 atomunun 9 192 631 770 defa titreşim yapması
için geçen zamandır. Böyle bir ölçümle ortaya çıkarılan zaman 30
000 yılda 1s sapma göstermektedir.
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 10
Temel SI (Metrik) Birimler
Büyüklük
Birim
Sembol
Uzunluk
Metre
M
Kütle
Kilogram
Kg
Zaman
Saniye
S
Elektrik akımı
Amper
A
Sıcaklık
Kelvin
K
Işık şiddeti
Kandela
Cd
Madde miktarı
Mol
Mol
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 12
3

Tablo1.4 İngiliz ölçü birimleri - metrik çevrimi
Metrik’ten İngiliz sistemine
İngiliz sisteminden Metrik sisteme
1cm = 0.3937 in = 0.0328 ft
1m = 39.37 in = 3.281 ft = 1.094 yd
1 km = 3281 ft
= 0,6214 mi?
1 cm3 = 0,0610 in3 = 0,0000353 ft3
1 L = 1.06 qt = 0.265 gal = 0,0353 ft3
1 g = 0,0353 oz = 0,00220 lb
1 kg = 2.20 lb
= 0,00110 tn
1 metrik tn (103 kg) = 2200 lb = 1.10 tn
1 in = 2.54 cm = 0,0254 m
1 ft = 30.5 cm = 0.305 m
1 yd = 91.4 cm = 0.914 m
1 mil = 1609 m = 1.609 km
1 qt = 946 mL = 0.946 L
1 oz = 28350 mg = 28.35 g
1lb = 453,6 g = 0,4536 kg
1 tn = 907 kg = 0.907 metrik tn
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 13
Doğruluk
•Robotun belirlenen bir noktaya hatasız gidebilme
becerisidir.
•Bir makineyi tam olarak pozisyonlamak mümkün değildir.
•Bu nedenle doğruluk; robotun belirlenen pozisyona
minimum hata ile ulaşabilme becerisi olarak tanımlanır
(çoğunlukla 25 mm)
Tekrarlanabilirlik
•Robotun, verilen bir pozisyona birçok kez tam olarak
giderek tekrar edebilme becerisidir.
•Doğruluk kesin bir kavramdır. Tekrarlanabilirlik ise
görecelidir.
www.garipgenc.com
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 14
Doğruluk ve Tamlık
Robotik Terminolojisi
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
Okunabilirlik
Okunacak olan ölçme aletinin skalasının
özelliğini gösteren bir terimdir. Bir mihengirin
veya cetvelin 150 mm’lık bir skalası 50 mm’lık
skalaya göre daha büyüktür. 0 ile 150 mm
arasında skalası olan bir ölçme aletinin
okunabilirliği 150 mm’dir. Aynı alet 100 ile 150
mm ‘lik bir skalaya sahip ise okunabilirlik 150100 =50 mm’dir.
Page 15
• Doğruluk: Bir verinin bir standart ile kıyaslandığında ortaya
çıkan farka denir. Ölçümün ne kadar doğru olduğudur.
• Tamlık: Ölçüm aracından ölçüm sonucu elde edilen verinin
hata aralığıdır. Doğrudan ne kadar saptığıdır.
Tam-Kesin
Doğru
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 16
4
Beyond the Atoms
Tamlık ve Doğruluk
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
Kütle
Molekül
www.garipgenc.com
Atom
Çekirdek
Page 17
Baryon
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 18
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 20
Quark
(Hadron)
u
cm, mm to mm
10-9m
10-10m
Kimya
Kütle
proton ~ 1 GeV/c2
10-14m
10-15m
<10-19m
proton, neutron, top, bottom,
meson, vs. charm, strange,
Atomik Yapı
up, down
p,W,L...
Nükleer
Elektron
Fizik
(Lepton)
<10-19m
Parça Fiziği
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 19
5
Hatasız ve Kesin
Hatasız ve Kesin değil
Hatalı fakat Kesin
Hatalı ve Kesin değil
Hatasız fakat Kesin değil değil
Hatalı fakat Kesin

Kalibrasyon
Bir ölçme aletinin doğruluğunun bilinen bazı değerler veya
doğruluk ile kıyaslayarak cihazın doğru ölçmesine yardımcı
olmaktır. Örneğin; mikrometrelerin kalibrasyonu Johnson
mastarları ile yapılır ve mikrometrenin ölçüm tamburu
ayarlanarak daha iyi bir ölçüm yapması sağlanır.

Hata
Hedeflenen ölçümden sapma miktarıdır. Diğer bir deyimle
doğruluktan ayrılma miktarına denir. Ölçüm araçlarından
kaynaklanabileceği gibi, ölçümü yapan kişiden veya ölçüm
yapılan ortamdan kaynaklanabilir
Şekil. Hata ve kesinlik üzerine örnekler
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ





www.garipgenc.com
Page 21
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 22
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 24
Standart
Bir ölçümün tüm dünyada her yerde aynı büyüklükte
olması ve yapılan ölçüm ve deneylerin kıyaslanabilmesi
için büyüklük standartlarına ihtiyaç vardır. Standartlar
uzunluk, ağırlık, zaman, sıcaklık ve elektrik v.b.
büyüklükleri için belirlenir. Ayrıca dünyada kullanılan
değişik ölçüm sistemleri vardır. Bu sistemlerde
standartlar yardımıyla birbirine çevrilebilirler. Örneğin
İngiliz uzunluk birimi İnch ile metrik uzunluk birimi
arasındaki çevrim;
1 Inch = 2,54cm =25,4mm
veya,
1 Metre = 39,37 Inch
Yrd. Doç. Dr. Garip GENÇ ve Prof. Dr. Nihat AKKUŞ
www.garipgenc.com
Page 23
6